文档介绍：1 / 60
飞机结构
概述
飞机载荷
载荷、变形和应力的概念
机翼结构
机身结构
尾翼和副翼
机体开口部位的构造和受力分析
定位编码系统
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ﻬ概述
固定机翼飞机的机体由机身、机翼、安定面、飞行操纵面和起落架五个主要部件组成。
直升机的机体由机身、旋翼及其相关的减速器、尾桨(单旋翼直升机才有）和起落架组成。
机体各部件由多种材料组成，并通过铆钉、螺栓、螺钉、焊接或胶接而联接起来。飞机各部件由不同构件构成。飞机各构件用来传递载荷或承受应力。单个构件可承受组合应力。
对某些结构，强度是主要的要求;而另一些结构，其要求则完全不同。例如,整流罩只承受飞机飞行过程中的局部空气动力，而不作为主要结构受力件。
飞机载荷
飞行中,作用于飞机上的载荷主要有飞机重力，升力，阻力和发动机推力(或拉力）。飞行状态改变或受到不稳定气流的影响时，飞机的升力会发生很大变化。飞机着陆接地时，飞机除了承受上述载荷外,还要承受地面撞击力，其中以地面撞击力最大。飞机承受的各种载荷中,以升力和地面撞击力对飞机结构的影响最大。
平飞中的受载情况
飞机在等速直线平飞时，它所受的力有:飞机重力G、升力Ｙ、阻力X和发动机推力P。为了简便起见,假定这四个力都通过飞机的重心，而且推力与阻力的方向相反。则作用在飞机上的力的平衡条件为:升力等于飞机的重力，推力等于飞机的阻力。
即:
Y ＝　G
Y (升力)
G (重力)
P (推力)
X (阻力)
图 1 － 1　　平飞时飞机的受载
P　＝ X
飞机作不稳定的平飞时,推力与阻力是不相等的。推力大于阻力,飞机就要加速;反之，则减速。由于在飞机加速或减速的同时，飞行员减小或增大了飞机的迎角,使升力系数减小或增大,因而升力仍然与飞机重力相等。平飞中，飞机的升力虽然总是与飞机重力相等,但是,飞行速度不同时,飞机上的局部气动载荷(局部空气动力)是不相同的。飞机以小速度平飞时,迎角较大,机翼上表面受到吸力，下表面受到压力,这时的局部气动载荷并不很大；而当飞机以大速度平飞时,迎角较小，对双凸型翼型机翼来说,除了前缘要受到很大压力外,上下表面都要受到很大的吸力。翼型越接近对称形,机翼上下表面的局部气动载荷就越大。所以，如果机翼蒙皮刚度不足,在高速飞行时,就会被显著地吸起或压下，产生明显的鼓胀或下陷现象，影响飞机的空气动力性
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能。
Y (升力)
P (推力)
G (重力)
θ
N (惯性离心力)
飞机在垂直平面内作曲线飞行时的受载情况
飞机在垂直平面内作曲线飞行的受载情况如图1-2所示。这时，作用于飞机的外力仍是飞机的重力、升力、阻力和发动机的推力。但是,这些外力是不平衡的。
曲线飞行虽是一种受力不平衡的运动状态，但研究飞机在曲线飞行中的受载情况时,为了方便起见，可以假设飞机上还作用着与向心力大小相等、方向相反的惯性离心力。这样，就可以把受力不平衡的曲线飞行作为受力平衡的运动状态来研究。
图１ - Error! Bookmark not defined. 　飞机在垂直平面内的曲线飞行
飞机在垂直平面内作曲线飞行时，升力可能大大超过飞机重量。飞机在曲线飞行中所受的载荷可能比平飞时大得多。可以推导出如下公式:其中r为飞机机动飞行的曲率半径,v为飞行速度。
Y-Ｇcosq = 　m
由于飞机在每一位置的θ角不同，而且飞行速度和曲率半径也不可能一样,所以,飞机在垂直平面内做曲线飞行时，飞机的升力也是随时变化的。
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飞机在水平平面内作曲线飞行时的受载情况
水平转弯时，飞机具有一定的倾斜角（玻度)β,升力与垂线之间也构成β角。这时,水平分力Ｙ　ｓｉnβ就是飞机转弯时的向心力,它与惯性离心力Ｎ平衡;升力的垂直分力Ycoｓβ与飞机重力Ｇ平衡，即
Ｙ　=
图 1 －　1　　飞机在水平转弯时的受载
Y (升力)
G (重力)
N
Y Cosβ
Y Sinβ
β
坡度β
水平转弯时，cosβ总是小于１,故升力总是大于飞机的重量；倾斜角越大,cosβ越小，因而升力越大。
飞机过载
在曲线飞行中,作用于飞机上的升力经常不等于飞机的重量。为了衡量飞机在某一飞行状态下受外载荷的严重程度,引出过载(或称载荷因数)这一概念。作用于飞机某方向的除重量之外的外载荷与飞机重量的比值,称为该方向的飞机重心过载,用ｎ表示。飞机在Ｙ轴方向的过载,等于飞机升力（Y）与飞机重量的比值,即
飞机在X轴方向的过载等于发动机推力Ｐ与飞机阻力X之差与飞机重量的比值,即
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Y (立轴)
Z (横轴)
X